化学镀镍工艺对镀层耐蚀耐磨性的影响及改进方法

化学镀镍工艺对镀层耐蚀耐磨性的影响及改进方法

化学镀镍工艺对镀层耐蚀性和耐磨性的影响 刘永建1，王银培2 （1.华东理工大学，太仓；2.华东理工大学化工机械研究所，上海） 摘要：一般的化学镀镍工艺包括前处理工艺、镀镍工艺和后处理工艺。化学镀镍工艺通过影响镀层的成分、结构、孔隙率及表面微观形貌来影响镀层的耐蚀性和耐磨性。改善前处理工艺可进一步提高镀层的耐蚀性和镀层与基体的结合强度。合适的后处理工艺可提高镀层的耐磨性和耐中性盐雾性能。 关键词：化学镀；工艺；耐蚀性；耐磨性 文献编号：TQ153. 1+2 文献编号：A 文章编号： (2001) OF THE AND OF THE , (1.宝马股份有限公司，中国；2.华东理工大学，中国) ： ，和 。膜层的组成和由、、和和组成。膜层的组成和由。膜层的组成和由。关键词：；；；化学镀镍工艺可分为广义和狭义两类。

广义的化学镀镍工艺包括化学镀镍的前处理工艺、镀镍工艺和后处理工艺，而狭义的化学镀镍工艺仅指镀镍工艺。化学镀镍工艺水平主要取决于镀液配方和施镀条件。1镀镍工艺对镀层成分和结构的影响镀层的性能与所采用的化学镀镍工艺（以下除非另有规定，均称为狭义的化学镀镍工艺）密切相关。化学镀镍工艺（镀液成分、pH值和施镀条件）决定了镀层的成分（磷含量及其沿镀层厚度方向和工件表面的分布）、表面形貌和致密性（孔隙率）[1-3]。镀层成分、表面形貌和致密性决定了镀层的性能。（1）镀液中Ni2+/HPO2-摩尔比在0.3-0.4范围内时，可得到最佳施镀速度[4]。在此范围内，当镍离子浓度一定时（如保持在0.1mol/L），随着次磷酸根离子浓度的增加，即Ni2+/HPO2-摩尔比的减小，镀层磷含量随之增加。当镀液基本组分不变时，在pH4.2~14.0之间，随着镀液pH值的降低，镀层磷含量随之增加（从1%~14%）。在连续电镀过程中，若不添加相关组分，镀液pH值逐渐降低，镀层磷含量沿厚度方向增加。

在镀液中加入镍稳定常数大的络合剂，可得到高磷含量的镀层。采用合适的多组分络合剂，可使镀液中镍离子形成稳定的多组分络合物，在一定程度上降低镀液中镍离子的活度，也可得到高磷含量的镀层[5,6]。另外，在镀液中加入适量的有机磺酸盐作为促进剂，可提高镀层的磷含量。即使在碱性条件下，也能得到中高磷含量的镀层；若与某些有机酸促进剂配合使用，在酸性镀液中可得到超高磷含量(>14%)的镀层[7]。(2)镀液中络合剂的种类及其协同作用对镀层的沉积方式、表面形貌和致密性有重要的影响。镍生成的稳定常数大的配合物（如柠檬酸）有利于镀层在平行于基体的二维方向上快速生长，得到的镀层平整、致密，孔隙率小；镍生成的稳定常数小的配合物（如乳液）有利于镀层在平行于基体的二维方向上快速生长，得到的镀层平整、致密，孔隙率小；